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ICS1104055T/GXDSLTechnicalSpecificationsforElectroencephalogramS廣西電子商務(wù)企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布IT/GXDSL006—2025 一、前言 1二、范圍 11.背景與目的 12.范圍與適用性 23.定義與縮略語 2三、規(guī)范性引用文件 4四、基本要求 51.安全要求 52.可靠性要求 63.兼容性要求 6五、腦電信號(hào)采集技術(shù)規(guī)范 71.電極類型與選擇 72.電極放置位置與方法 83.信號(hào)放大與調(diào)理 4.采樣與數(shù)字化 六、腦電信號(hào)預(yù)處理技術(shù)規(guī)范 1.去噪處理 2.偽影去除 3.基線校正 七、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與傳輸規(guī)范 1.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式 2.數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議 3.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與備份要求 八、設(shè)備性能與質(zhì)量要求 1.設(shè)備硬件性能指標(biāo) 2.設(shè)備軟件功能要求 3.設(shè)備可靠性與穩(wěn)定性測(cè)試 九、人員資質(zhì)與操作規(guī)范 1.操作人員資質(zhì)要求 2.操作流程規(guī)范 T/GXDSL006—2025十、測(cè)試與驗(yàn)證 201.測(cè)試方法與指標(biāo) 202.驗(yàn)證流程與標(biāo)準(zhǔn) 21十一、附錄 221.術(shù)語解釋附錄 222.操作指南示例附錄 23T/GXDSL006—2025本文件依據(jù)GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由廣西產(chǎn)學(xué)研科學(xué)研究院提出。本文件由廣西電子商務(wù)企業(yè)聯(lián)合會(huì)歸口。本文件起草單位:廣西研科院高新技術(shù)有限公司,西安交通大學(xué),廣西產(chǎn)學(xué)研科學(xué)研究院,廣西藍(lán)腦科技有限公司,山東大學(xué)(樂陵)人工智能研究院,武漢衷華腦機(jī)融合科技發(fā)展有限公司,空軍軍醫(yī)大學(xué),清華大學(xué)零一學(xué)院,西安藍(lán)腦科技有限公司,成都錦城學(xué)院,西北工業(yè)大學(xué),西北農(nóng)林科技大學(xué),海南大學(xué),重慶大學(xué),中山大學(xué)附屬第七醫(yī)院(深圳),華中科技大學(xué),陜西省人民醫(yī)院,汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院,西安歐亞學(xué)院,西北大學(xué),澳門大學(xué),西那瓦國際大學(xué)(泰國),深圳市康寧醫(yī)院,深圳大學(xué)總醫(yī)院,西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院,西安理工大學(xué),上海信昊信息科技有限公司,上海工程技術(shù)大學(xué),廣州中醫(yī)藥大學(xué)。本文件主要起草人:韋新,莊文斌,陳世卿,黃立,倪常茂,黃涌,孫銳,方鵬,張慧卿,陳軍,王建,李征驥,李三雁,張志敏,王博知,韋博鯤,段玉聰,宋永端,王樸,張妍,郭海燕,李銳,王紅,魏乃禮,楊猛,趙閃光,鄭小偉,萬峰,曾玲蕓,肖湛,張萍,喬鴻飛,李學(xué)平,龔才春,趙國帥,周建偉,李高健,余瑾。本文件為首次發(fā)布。T/GXDSL006—20251腦機(jī)接口腦電信號(hào)采集技術(shù)規(guī)范一、前言腦機(jī)接口技術(shù)作為連接大腦與外部設(shè)備的重要橋梁,在醫(yī)療、康復(fù)、智能控制等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力。為了規(guī)范腦機(jī)接口臨床應(yīng)用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試及使用,提升系統(tǒng)的安全性、可靠性及通用性,本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)腦電信號(hào)采集、預(yù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)提出具體要求,為從業(yè)人員提供科學(xué)的技術(shù)指南,推動(dòng)腦機(jī)接口技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用和跨領(lǐng)域融合。二、范圍1.背景與目的近年來,腦機(jī)接口技術(shù)作為一種極具潛力的前沿科技,發(fā)展勢(shì)頭迅猛,在醫(yī)療康復(fù)、智能家居、娛樂游戲、軍事國防等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景。通過對(duì)大腦產(chǎn)生的電信號(hào)進(jìn)行采集、分析與解讀,腦機(jī)接口技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)大腦與外部設(shè)備之間的直接交互,為人類的生活和工作方式帶來了前所未有的變革。在腦機(jī)接口系統(tǒng)中,腦電信號(hào)采集是至關(guān)重要的起始環(huán)節(jié),其采集的信號(hào)質(zhì)量直接決定了后續(xù)信號(hào)處理、分析以及最終控制指令輸出的準(zhǔn)確性和可靠性。然而,當(dāng)前腦電信號(hào)采集技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中面臨著諸多挑戰(zhàn)。不同的研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)在進(jìn)行腦電信號(hào)采集時(shí),采用的方法、設(shè)備、操作流程等存在較大差異,這導(dǎo)致采集到的腦電信號(hào)在質(zhì)量、特征表達(dá)等方面缺乏一致性和可比性。這種不一致性不僅給科研工作的深入開展帶來了困難,使得研究成果難以進(jìn)行有效的對(duì)比和整合,也嚴(yán)重阻礙了腦機(jī)接口技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。2T/GXDSL006—2025為了有效解決上述問題,進(jìn)一步推動(dòng)腦機(jī)接口技術(shù)的健康、快速發(fā)展,制定一套統(tǒng)一、規(guī)范且科學(xué)合理的腦電信號(hào)采集技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)顯得尤為迫切。本團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)旨在通過對(duì)腦電信號(hào)采集過程中的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行明確規(guī)定和詳細(xì)規(guī)范,為相關(guān)從業(yè)者提供具有權(quán)威性和指導(dǎo)性的操作指南,從而確保腦電信號(hào)采集的質(zhì)量和可靠性,促進(jìn)腦機(jī)接口技術(shù)在不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用和深度發(fā)展。本標(biāo)準(zhǔn)適用于腦機(jī)接口臨床應(yīng)用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用,明確系統(tǒng)性能與測(cè)試方法,保障腦電信號(hào)采集及處理的標(biāo)準(zhǔn)化。主要覆蓋醫(yī)療康復(fù)、神經(jīng)科學(xué)研究及腦控技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景。2.范圍與適用性本標(biāo)準(zhǔn)明確適用于腦機(jī)接口中腦電信號(hào)采集相關(guān)的設(shè)備、技術(shù)以及操作流程。具體而言,無論是用于科研目的的腦電信號(hào)采集實(shí)驗(yàn),還是應(yīng)用于臨床醫(yī)療的腦機(jī)接口輔助診斷與治療設(shè)備,亦或是在智能家居、娛樂游戲等消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品中涉及的腦電信號(hào)采集部分,均需遵循本標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。同時(shí),本標(biāo)準(zhǔn)不僅對(duì)腦電信號(hào)采集設(shè)備的硬件性能、技術(shù)參數(shù)等提出了具體要求,還對(duì)從電極選擇與安裝、信號(hào)采集環(huán)境設(shè)置、信號(hào)采集過程中的操作規(guī)范,到采集后信號(hào)的初步處理與存儲(chǔ)等一系列操作流程進(jìn)行了全面規(guī)范。包括但不限于以下設(shè)備和系統(tǒng):非侵入式腦機(jī)接口設(shè)備、半侵入式及全侵入式腦機(jī)接口設(shè)備、臨床監(jiān)測(cè)及康復(fù)輔助腦機(jī)接口系統(tǒng)。3.定義與縮略語為了確保本標(biāo)準(zhǔn)在表述和理解上的準(zhǔn)確性與一致性,對(duì)以下關(guān)鍵術(shù)語進(jìn)行明確定義:.腦機(jī)接口(Brain-ComputerInterface,BCI在生物大腦與外部設(shè)備或環(huán)境之間建立的一種實(shí)時(shí)通訊與控制系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)大腦與外部設(shè)備的直接交互,用戶可通過大腦活動(dòng)控制特殊計(jì)算機(jī)設(shè)備,從而完成特定任務(wù)。.腦電信號(hào)(Electroencephalogram,EEG):大腦神經(jīng)元活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的生物電信號(hào),通過頭皮電極或顱內(nèi)電極進(jìn)行采集,能夠反映大腦的功能狀態(tài)和活動(dòng)變化。T/GXDSL006—20253.電極(Electrode):用于采集腦電信號(hào)的裝置,常見的有頭皮電極、皮層電極、深部電極等,其材質(zhì)、形狀、尺寸等因素會(huì)影響信號(hào)采集的質(zhì)量和效果。[來源:GB9706.226—2021,201.3.203,有修改].腦電采集器(EEGcollector):用來測(cè)量腦電的生物電信號(hào)放大器。.共模抑制比(Common-ModeRejectionRatio,CMRR衡量腦電信號(hào)采集設(shè)備對(duì)共模信號(hào)(如環(huán)境噪聲)抑制能力的指標(biāo),CMRR越高,說明設(shè)備對(duì)共模信號(hào)的抑制效果越好,采集到的腦電信號(hào)質(zhì)量越高。差分放大器抑制共模電壓的能力。[來源:YY/T0903—2013,3.3有修改].輸入阻抗(inputimpedance):加載到放大器輸入端的任意頻率信號(hào)的電壓與電流相量之比。[來源:YY/T0903—2013,3.5,有修改].噪聲(noise出現(xiàn)在腦電信號(hào)上無用的任意頻率信號(hào)。[來源:GB9706.225—2021,201.3.214,有修改].采樣率(SamplingRate):在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行采樣的次數(shù),通常以赫茲(Hz)為單位,較高的采樣率能夠更準(zhǔn)確地捕捉腦電信號(hào)的細(xì)節(jié)變化。.帶寬(Bandwidth):腦電信號(hào)采集設(shè)備能夠有效采集和處理的信號(hào)頻率范圍,不同的腦電活動(dòng)頻率分布在不同的頻段,合適的帶寬設(shè)置對(duì)于準(zhǔn)確獲取腦電信號(hào)至關(guān)重要。.共模抑制比(Common-ModeRejectionRatio,CMRR衡量腦電信號(hào)采集設(shè)備對(duì)共模信號(hào)(如環(huán)境噪聲)抑制能力的指標(biāo),CMRR越高,說明設(shè)備對(duì)共模信號(hào)的抑制效果越好,采集到的腦電信號(hào)質(zhì)量越高。常用縮略語如下:.EEG:腦電信號(hào)(Electroencephalogram).BCI:腦機(jī)接口(Brain-ComputerInterface).SNR:信噪比(Signal-to-NoiseRatio).ADC:模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-to-DigitalConverter).DAC:數(shù)模轉(zhuǎn)換器(Digital-to-AnalogConverter).EMG:肌電信號(hào)(Electromyogram).EOG:眼電信號(hào)(Electrooculogram)T/GXDSL006—20254三、規(guī)范性引用文件在制定本標(biāo)準(zhǔn)的過程中,為確保其科學(xué)性、準(zhǔn)確性與權(quán)威性,充分參考并引用了一系列國內(nèi)外相關(guān)的現(xiàn)行有效標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了基礎(chǔ)的電氣安全、電磁兼容、信號(hào)處理以及生物醫(yī)學(xué)測(cè)量等多個(gè)領(lǐng)域,為本標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了堅(jiān)實(shí)的理論與實(shí)踐依據(jù)。具體引用的標(biāo)準(zhǔn)如下:.GB/T14710-2009《醫(yī)用電器環(huán)境要求及試驗(yàn)方法》:該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了醫(yī)用電器設(shè)備在不同環(huán)境條件下的適應(yīng)性要求以及相應(yīng)的試驗(yàn)方法,確保腦電信號(hào)采集設(shè)備在各種復(fù)雜的使用環(huán)境中能夠穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行,保證其性能不受環(huán)境因素的顯著影響。例如,在高溫、高濕、振動(dòng)等環(huán)境條件下,設(shè)備應(yīng)能正常采集腦電信號(hào),且信號(hào)質(zhì)量符合相關(guān)要求。.GB9706.1-2020《醫(yī)用電氣設(shè)備第1部分:基本安全和基本性能的通用要求》:作為醫(yī)用電氣設(shè)備安全的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn),對(duì)腦電信號(hào)采集設(shè)備的電氣安全性能提出了嚴(yán)格要求,包括防電擊保護(hù)、機(jī)械安全、熱安全等多個(gè)方面,旨在保障使用者和患者的人身安全。例如,設(shè)備應(yīng)具備良好的絕緣性能,防止在使用過程中發(fā)生觸電事故。.GB/T19711-2005《信息技術(shù)安全技術(shù)公鑰基礎(chǔ)設(shè)施證書管理》:在腦機(jī)接口系統(tǒng)中,涉及到數(shù)據(jù)的傳輸與存儲(chǔ),該標(biāo)準(zhǔn)為保障數(shù)據(jù)的安全性和完整性,提供了基于公鑰基礎(chǔ)設(shè)施的證書管理規(guī)范,確保信息在傳輸過程中不被竊取、篡改。.YY0505-2012《醫(yī)用電氣設(shè)備第1-2部分:安全通用要求并列標(biāo)準(zhǔn):電磁兼容要求和試驗(yàn)》:針對(duì)醫(yī)用電氣設(shè)備的電磁兼容性,該標(biāo)準(zhǔn)明確了設(shè)備在正常工作時(shí)對(duì)周圍電磁環(huán)境的抗干擾能力以及自身產(chǎn)生的電磁輻射對(duì)其他設(shè)備的影響限制,避免腦電信號(hào)采集設(shè)備受到外界電磁干擾而導(dǎo)致信號(hào)失真,同時(shí)防止其對(duì)其他醫(yī)療設(shè)備或電子設(shè)備造成不良影響。.IEC60601-1-2:2014《Medicalelectricalequipment-Part1-2:Generalrequirementsforbasicsafetyandessentialperformance-Collateralstandard:Electromagneticcompatibility-Requirementsandtests》:這是國際電工委員會(huì)(IEC)發(fā)布的關(guān)于醫(yī)用電氣設(shè)備電磁兼容性的標(biāo)準(zhǔn),與國內(nèi)的YY0505-2012標(biāo)準(zhǔn)相互呼應(yīng),從國際層面為腦電信號(hào)采集設(shè)備的電磁兼容性能提供了統(tǒng)一的規(guī)范和要求。.ISO10993-1:2018《Biologicalevaluationofmedicaldevices-Part1:Evaluationandtestingwithinarisk-managementprocess》:在腦電信號(hào)采集過程中,若涉及與人體直接接觸T/GXDSL006—20255的電極等部件,該國際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)醫(yī)療器械與人體接觸部分的生物安全性評(píng)價(jià)和測(cè)試方法進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定,確保設(shè)備不會(huì)對(duì)人體組織和生理功能產(chǎn)生不良影響,如過敏、炎癥等。.GB/T16886系列:醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。四、基本要求1.安全要求在腦電信號(hào)采集過程中,受試者的安全始終是首要考慮的因素。采集設(shè)備必須具備完善的電氣安全防護(hù)設(shè)計(jì),以防止在使用過程中發(fā)生電擊、漏電等危險(xiǎn)情況。設(shè)備的外殼應(yīng)采用絕緣性能良好的材料制作,確保使用者不會(huì)因接觸設(shè)備而受到電擊傷害。所有的電氣連接部位應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的絕緣處理,避免出現(xiàn)漏電現(xiàn)象。同時(shí),設(shè)備應(yīng)配備過流保護(hù)、過壓保護(hù)等電路保護(hù)裝置,當(dāng)電流或電壓超過安全閾值時(shí),能夠迅速切斷電源,保護(hù)設(shè)備和受試者的安全。對(duì)于可能與人體直接接觸的電極等部件,其生物安全性必須得到嚴(yán)格保障。這些部件應(yīng)選用符合生物相容性標(biāo)準(zhǔn)的材料,確保在與人體接觸過程中,不會(huì)引起過敏、炎癥、組織損傷等不良反應(yīng)。在使用前,電極等部件應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的消毒處理,防止交叉感染的發(fā)生。例如,可采用高溫高壓消毒、化學(xué)消毒等方法,確保電極表面的微生物數(shù)量符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。在采集過程中,需對(duì)受試者的生理狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),一旦發(fā)現(xiàn)異常情況,如心率、血壓等生理指標(biāo)出現(xiàn)明顯波動(dòng),或者受試者出現(xiàn)不適癥狀,應(yīng)立即停止采集,并采取相應(yīng)的急救措施。同時(shí),實(shí)驗(yàn)操作人員應(yīng)經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn),熟悉急救知識(shí)和技能,能夠在緊急情況下迅速做出正確的反應(yīng)。符合電氣安全標(biāo)準(zhǔn)(GB9706.1-2020),包括防觸電、過流、過壓保護(hù)。所有與人體接觸的組件應(yīng)符合ISO10993生物相容性要求,確保無毒性、無致敏性。T/GXDSL006—202562.可靠性要求采集設(shè)備的可靠性是保證腦電信號(hào)質(zhì)量的關(guān)鍵。設(shè)備應(yīng)具備穩(wěn)定的性能,能夠在長時(shí)間連續(xù)工作的情況下,保持信號(hào)采集的準(zhǔn)確性和一致性。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),設(shè)備的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)采用高品質(zhì)的電子元器件,這些元器件應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性和可靠性,能夠在各種環(huán)境條件下正常工作。對(duì)元器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選和測(cè)試,確保其性能符合要求。設(shè)備的采樣率應(yīng)滿足腦電信號(hào)采集的需求,能夠準(zhǔn)確捕捉到腦電信號(hào)的細(xì)微變化。根據(jù)腦電信號(hào)的頻率特性,一般要求采樣率不低于信號(hào)最高頻率的2倍,以避免出現(xiàn)混疊現(xiàn)象。較高的采樣率能夠更精確地還原腦電信號(hào)的波形,為后續(xù)的信號(hào)分析提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。同時(shí),設(shè)備的分辨率也應(yīng)足夠高,能夠分辨出腦電信號(hào)的微弱變化,一般要求分辨率達(dá)到16位以上。采集系統(tǒng)的抗干擾能力也是可靠性的重要體現(xiàn)。腦電信號(hào)非常微弱,容易受到外界電磁干擾、環(huán)境噪聲等因素的影響。因此,設(shè)備應(yīng)采取有效的抗干擾措施,如采用屏蔽技術(shù)減少外界電磁場(chǎng)的干擾,通過濾波技術(shù)去除信號(hào)中的噪聲成分。在設(shè)備的外殼設(shè)計(jì)上,應(yīng)采用電磁屏蔽材料,有效阻擋外界電磁信號(hào)的侵入。在信號(hào)傳輸線路上,應(yīng)采用屏蔽線,并確保屏蔽層良好接地,減少信號(hào)傳輸過程中的干擾。同時(shí),通過設(shè)計(jì)合理的濾波器,能夠有效去除50Hz或60Hz的工頻干擾以及其他高頻噪聲,提高腦電信號(hào)的信噪比。信號(hào)采集準(zhǔn)確率≥98%。設(shè)備工作環(huán)境:0°C~40°C,相對(duì)濕度≤85%。3.兼容性要求隨著腦機(jī)接口技術(shù)的不斷發(fā)展,腦電信號(hào)采集設(shè)備需要與越來越多的其他系統(tǒng)和軟件進(jìn)行集成和交互。因此,設(shè)備應(yīng)具備良好的兼容性,能夠與不同類型的電極、放大器、數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)分析軟件等進(jìn)行無縫對(duì)接。在電極兼容性方面,設(shè)備應(yīng)支持多種類型的電極,包括常見的銀-氯化銀電極、干電極、濕電極等,以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景和用戶的需求。不同類型的電極具有各自的特點(diǎn)和適用范圍,例如銀-氯化T/GXDSL006—20257銀電極具有較低的噪聲水平和較好的導(dǎo)電性,適合高精度的腦電信號(hào)采集;干電極使用方便,無需涂抹導(dǎo)電膏,適合于一些對(duì)便捷性要求較高的場(chǎng)景。設(shè)備應(yīng)能夠適應(yīng)這些不同類型電極的電氣特性,確保信號(hào)采集的質(zhì)量不受影響。對(duì)于放大器和數(shù)據(jù)采集卡,設(shè)備應(yīng)具備良好的接口兼容性,能夠與市場(chǎng)上主流的產(chǎn)品進(jìn)行連接和通信。這包括物理接口的兼容性,如USB接口、串口、網(wǎng)口等,以及通信協(xié)議的兼容性。設(shè)備應(yīng)支持通用的通信協(xié)議,如SPI、I2C、TCP/IP等,以便能夠與不同廠家生產(chǎn)的放大器和數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。在軟件兼容性方面,采集設(shè)備應(yīng)能夠與常見的操作系統(tǒng),如Windows、Linux、MacOS等兼容,確保在不同的計(jì)算機(jī)平臺(tái)上都能夠正常運(yùn)行。設(shè)備應(yīng)提供與常用數(shù)據(jù)分析軟件的接口,如MATLAB、Python等,方便用戶對(duì)采集到的腦電信號(hào)進(jìn)行后續(xù)的處理和分析。通過提供相應(yīng)的軟件開發(fā)工具包(SDK)或應(yīng)用程序接口(API),用戶可以方便地將采集設(shè)備集成到自己的研究或應(yīng)用系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)更靈活的功能擴(kuò)展。數(shù)據(jù)文件格式應(yīng)符合國際標(biāo)準(zhǔn)(如EDF、CSV、TXT)。五、腦電信號(hào)采集技術(shù)規(guī)范1.電極類型與選擇在腦電信號(hào)采集中,電極類型多樣,各有特點(diǎn)與適用場(chǎng)景。應(yīng)符合ISO10993標(biāo)準(zhǔn)的生物相容性要求,濕電極阻抗<5kΩ,干電極信號(hào)穩(wěn)定性優(yōu)于95%。銀/氯化銀電極憑借出色的導(dǎo)電性與穩(wěn)定性,能有效降低接觸電阻,減少信號(hào)干擾,是當(dāng)前最常用的電極類型,尤其適用于對(duì)信號(hào)質(zhì)量要求極高的臨床診斷與科研實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。比如在癲癇病灶的精準(zhǔn)定位診斷中,銀/氯化銀電極能提供清晰、穩(wěn)定的腦電信號(hào),為醫(yī)生的診斷提供有力依據(jù)。電極材質(zhì)應(yīng)選用具有良好導(dǎo)電性、生物相容性和化學(xué)穩(wěn)定性的材料。推薦使用銀/氯化銀(Ag/AgCl)材質(zhì)電極,其在腦電信號(hào)采集領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用和成熟的性能表現(xiàn),能有效減少信號(hào)失真和極化現(xiàn)象。也有廠家使用特定的納米涂層增加導(dǎo)電性能。T/GXDSL006—20258干電極的突出優(yōu)勢(shì)在于使用便捷,無需涂抹導(dǎo)電膏,大大縮短了準(zhǔn)備時(shí)間,且不會(huì)給受試者帶來因?qū)щ姼嘁鸬牟贿m,非常適合在對(duì)便捷性和舒適性要求較高的可穿戴設(shè)備、日常監(jiān)測(cè)場(chǎng)景中應(yīng)用。例如,在消費(fèi)者日常使用的腦電監(jiān)測(cè)頭環(huán)中,干電極能讓用戶輕松實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的腦電信號(hào)監(jiān)測(cè)。而針狀電極,由于其能夠直接插入頭皮,更接近大腦皮層,能夠獲取更為清晰和準(zhǔn)確的腦電信號(hào),常用于需要高分辨率腦電信號(hào)的特定研究,如對(duì)大腦深部神經(jīng)活動(dòng)的研究。不過,其有創(chuàng)的特性決定了它只能在特定的醫(yī)療或科研條件下,由專業(yè)人員謹(jǐn)慎操作使用。在實(shí)際選擇電極時(shí),需綜合考慮多種因素。采集目的是首要考慮因素,若是用于臨床診斷,必須保證信號(hào)的高精度和穩(wěn)定性,銀/氯化銀電極通常是首選;若是為了日常健康監(jiān)測(cè),干電極的便捷性則更為重要。受試者的舒適度也不容忽視,長時(shí)間的監(jiān)測(cè)中,干電極能顯著提升受試者的接受度。使用場(chǎng)景方面,可穿戴設(shè)備需小巧輕便、易于佩戴的電極,而實(shí)驗(yàn)室環(huán)境則可根據(jù)研究需求靈活選擇。成本因素同樣關(guān)鍵,大規(guī)模的研究或應(yīng)用中,成本較低的電極可能更具優(yōu)勢(shì)。同時(shí),還需考慮電極與采集設(shè)備的兼容性,確保兩者能夠協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)最佳的信號(hào)采集效果。.濕電極(匹配導(dǎo)電膏使用):適用于對(duì)信號(hào)質(zhì)量要求較高的科研、臨床診斷等場(chǎng)景。應(yīng)具備良好的導(dǎo)電性和低噪聲特性,電極與皮膚接觸需使用導(dǎo)電膏輔助,以降低接觸電阻。.濕電極(匹配氯化鈉溶液使用):適用于科研、臨床診斷等場(chǎng)景。應(yīng)具備良好的導(dǎo)電性和低噪聲特性,電極與皮膚接觸需使用氯化鈉溶液浸泡過的克林棉電極,以降低接觸電阻。.干電極(被動(dòng)常用于可穿戴式腦機(jī)接口設(shè)備和科研、臨床診斷等場(chǎng)景,方便用戶日常使用。要求電極材料具有良好的生物相容性和一定的柔韌性,能在不使用導(dǎo)電膏的情況下直接與頭皮保持穩(wěn)定接觸并獲取信號(hào)。.干電極(主動(dòng)常用于可穿戴式腦機(jī)接口設(shè)備和科研、臨床診斷等場(chǎng)景,方便用戶日常使用。要求電極材料具有良好的生物相容性和一定的柔韌性,電極和SoC電路組成一級(jí)放大單元,通過指示燈顯示接觸電阻的優(yōu)劣,能在不使用導(dǎo)電膏的情況下直接與頭皮保持穩(wěn)定接觸并獲取信號(hào)。2.電極放置位置與方法電極放置位置遵循國際10-20標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng),這一系統(tǒng)以顱骨標(biāo)志點(diǎn)為基準(zhǔn),通過精確測(cè)量確定電極位置。具體而言,從前額的鼻根到枕部的枕外粗隆作前后連線,從左耳前點(diǎn)(耳屏前顴弓根凹陷處)T/GXDSL006—20259經(jīng)頭頂?shù)接叶包c(diǎn)作左右連線,將這兩條連線的長度分別等分為若干段,依據(jù)10%和20%的比例關(guān)系確定各個(gè)電極的位置。例如,在前后連線上,額極中點(diǎn)(Fpz)位于距鼻根10%處,之后每隔20%依次設(shè)置額中點(diǎn)(Fz)、中央點(diǎn)(Cz)、頂點(diǎn)(Pz)、枕點(diǎn)(Oz)等電極。在左右連線上,從左耳前點(diǎn)開始,10%處為左顳中(T3)電極位置,隨后每20%設(shè)置一個(gè)電極,如左中央(C3)、中央點(diǎn)(Cz)、右中央(C4)、右顳中(T4)等。在實(shí)際操作中,準(zhǔn)備工作至關(guān)重要。首先要對(duì)受試者的頭皮進(jìn)行清潔,去除油脂、污垢和皮屑等雜質(zhì),以降低頭皮電阻,提高電極與頭皮之間的導(dǎo)電性??墒褂镁凭耷蜉p輕擦拭頭皮,待酒精完全揮發(fā)后再進(jìn)行下一步操作。接著,準(zhǔn)確標(biāo)記顱骨標(biāo)志點(diǎn),這需要操作人員具備扎實(shí)的解剖學(xué)知識(shí)和豐富的經(jīng)驗(yàn)。使用軟尺或?qū)S玫臏y(cè)量工具,按照10-20標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的要求,精確測(cè)量各電極位置,并使用不易褪色的記號(hào)筆進(jìn)行標(biāo)記。.定位系統(tǒng)采用國際10-20系統(tǒng)作為電極安置的標(biāo)準(zhǔn)定位方法。通過測(cè)量鼻根、枕外隆凸、雙耳前點(diǎn)等頭顱特定解剖標(biāo)志,精確劃分頭皮區(qū)域,確定電極位置。T/GXDSL006—2025.電極數(shù)量與位置按照國際10-20系統(tǒng),使用專用的測(cè)量工具(如軟尺、量角器等)準(zhǔn)確測(cè)量頭顱的解剖標(biāo)志,根據(jù)被試的頭圍尺寸,選擇對(duì)應(yīng)的腦電帽型號(hào),確定電極的安置位置。根據(jù)不同應(yīng)用目的和研究需求,確定電極數(shù)量與具體位置。例如:-簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)想象類腦機(jī)接口應(yīng)用,可采用32導(dǎo)電極系統(tǒng),重點(diǎn)分布于感覺運(yùn)動(dòng)皮層區(qū)域,如C3、C4、Cz等位置。-復(fù)雜認(rèn)知功能研究或臨床多導(dǎo)聯(lián)腦電監(jiān)測(cè),建議使用64導(dǎo)或128導(dǎo)電極系統(tǒng),更全面覆蓋大腦皮層區(qū)域,包括額葉、顳葉、頂葉、枕葉等相關(guān)腦區(qū)對(duì)應(yīng)位置。在安置濕電極時(shí),需先清潔頭皮,涂抹適量的導(dǎo)電膏,確保電極與頭皮緊密接觸,接觸電阻小于規(guī)定值(如5kΩ);安置干電極時(shí),需保證電極與頭皮貼合良好,無松動(dòng)。安裝電極時(shí),對(duì)于需要使用導(dǎo)電膏的電極,如銀/氯化銀電極,應(yīng)在電極與頭皮接觸部位均勻涂抹適量導(dǎo)電膏,確保電極與頭皮充分接觸,形成良好的導(dǎo)電通路。輕輕按壓電極,使其穩(wěn)固地貼合在頭皮上,避免出現(xiàn)松動(dòng)或移位。對(duì)于干電極,要確保其與頭皮緊密接觸,可通過調(diào)整電極的固定裝置或佩戴方式來實(shí)現(xiàn)。安裝完成后,需再次檢查電極位置是否準(zhǔn)確,有無松動(dòng)、短路等異常情況,確保整個(gè)電極系統(tǒng)處于良好的工作狀態(tài)。3.信號(hào)放大與調(diào)理腦電信號(hào)極其微弱,其幅值通常在微伏(μV)級(jí)別,極易受到各種噪聲和干擾的影響。因此,對(duì)采集到的腦電信號(hào)進(jìn)行放大和調(diào)理是至關(guān)重要的環(huán)節(jié),這能夠有效提高信號(hào)質(zhì)量,為后續(xù)的分析和處理提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。信號(hào)放大倍數(shù)需根據(jù)實(shí)際需求和信號(hào)特點(diǎn)進(jìn)行精確調(diào)整。一般來說,腦電信號(hào)的幅值范圍在5-200μV之間,為了將其放大到適合后續(xù)處理的電平范圍,通常需要將信號(hào)放大數(shù)千倍甚至數(shù)萬倍。例如,在臨床診斷中,為了清晰地觀察腦電信號(hào)的細(xì)微變化,可能需要將信號(hào)放大10000-50000倍。在調(diào)T/GXDSL006—2025整放大倍數(shù)時(shí),要充分考慮信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍,避免出現(xiàn)信號(hào)飽和或失真的情況。若放大倍數(shù)過大,可能導(dǎo)致強(qiáng)信號(hào)部分超出采集設(shè)備的量程,從而產(chǎn)生削波失真;若放大倍數(shù)過小,則無法有效提升信號(hào)的幅值,難以滿足后續(xù)處理的需求。濾波技術(shù)是去除噪聲和干擾的關(guān)鍵手段。常見的濾波方式包括低通濾波、高通濾波和帶通濾波等。低通濾波用于去除高頻噪聲,如電氣設(shè)備產(chǎn)生的高頻干擾信號(hào),其截止頻率通常設(shè)置在30-100Hz之間,具體數(shù)值根據(jù)實(shí)際情況確定。高通濾波則用于去除低頻漂移和噪聲,如受試者身體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的低頻干擾,截止頻率一般設(shè)置在0.1-1Hz左右。帶通濾波結(jié)合了低通和高通濾波的特點(diǎn),能夠保留特定頻率范圍內(nèi)的信號(hào),如在研究腦電信號(hào)的α波(8-13Hz)、β波(13-30Hz)等特定頻段時(shí),可設(shè)置相應(yīng)的帶通濾波器,只允許這些頻段的信號(hào)通過。此外,50Hz或60Hz的工頻干擾是腦電信號(hào)采集中常見的噪聲源,可采用陷波濾波器進(jìn)行針對(duì)性的去除。陷波濾波器的中心頻率設(shè)置在50Hz或60Hz,帶寬通常設(shè)置在1-3Hz左右,以有效抑制工頻干擾,同時(shí)盡量減少對(duì)其他頻率成分的影響。除了放大和濾波,還可采取其他信號(hào)調(diào)理措施來進(jìn)一步提高信號(hào)質(zhì)量。例如,通過調(diào)節(jié)放大器的輸入阻抗,使其與電極的輸出阻抗相匹配,以減少信號(hào)傳輸過程中的損耗和失真??刹捎闷帘渭夹g(shù),對(duì)采集設(shè)備和傳輸線路進(jìn)行屏蔽,防止外界電磁場(chǎng)的干擾。在采集設(shè)備的外殼設(shè)計(jì)上,采用金屬屏蔽材料,能夠有效阻擋外界電磁信號(hào)的侵入。在信號(hào)傳輸線路上,使用屏蔽雙絞線,并確保屏蔽層良好接地,減少信號(hào)傳輸過程中的電磁干擾。同時(shí),合理的接地設(shè)計(jì)也至關(guān)重要,能夠有效降低接地電阻,減少地電位差引起的干擾。采樣頻率:≥256Hz,支持高采樣模式(≥1000Hz)。信號(hào)帶寬:0.1Hz~100Hz,支持更高頻段擴(kuò)展。4.采樣與數(shù)字化采樣頻率的選擇對(duì)于準(zhǔn)確捕捉腦電信號(hào)的特征至關(guān)重要。根據(jù)奈奎斯特采樣定理,為了避免信號(hào)混疊,采樣頻率應(yīng)至少為信號(hào)最高頻率的2倍。腦電信號(hào)的頻率范圍較寬,一般認(rèn)為其最高頻率可達(dá)100Hz甚至更高。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,為了確保能夠完整地采集到腦電信號(hào)的所有信息,采樣頻率通常設(shè)置在200Hz以上。在一些對(duì)信號(hào)精度要求較高的研究中,如對(duì)腦電信號(hào)的高頻成分進(jìn)行分析時(shí),T/GXDSL006—2025采樣頻率可能會(huì)設(shè)置在1000Hz甚至更高。較高的采樣頻率能夠更精確地還原腦電信號(hào)的波形,為后續(xù)的信號(hào)分析提供更豐富的數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)。建議≥200Hz,可根據(jù)研究需求擴(kuò)展至2000Hz。分辨率是衡量數(shù)字化信號(hào)精度的重要指標(biāo),它決定了能夠分辨的最小信號(hào)變化。在腦電信號(hào)采集中,常用的分辨率為16位或24位。16位分辨率意味著能夠?qū)⑿盘?hào)幅值范圍劃分為2^16=65536個(gè)等級(jí),而24位分辨率則能將其劃分為2^24=16777216個(gè)等級(jí)。顯然,更高的分辨率能夠更精確地表示腦電信號(hào)的幅值變化,對(duì)于檢測(cè)微弱的腦電信號(hào)變化具有重要意義。在臨床診斷中,高分辨率的腦電信號(hào)采集能夠幫助醫(yī)生更準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)腦部的異常電活動(dòng),提高診斷的準(zhǔn)確性。模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)是實(shí)現(xiàn)信號(hào)數(shù)字化的關(guān)鍵設(shè)備,其性能直接影響數(shù)字化信號(hào)的質(zhì)量。在選擇ADC時(shí),除了考慮分辨率和采樣頻率外,還需關(guān)注其轉(zhuǎn)換精度、線性度、噪聲水平等參數(shù)。轉(zhuǎn)換精度高的ADC能夠更準(zhǔn)確地將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),減少量化誤差。線性度良好的ADC能夠保證在整個(gè)輸入信號(hào)范圍內(nèi),輸出的數(shù)字信號(hào)與輸入的模擬信號(hào)之間保持良好的線性關(guān)系,避免信號(hào)失真。低噪聲水平的ADC能夠減少自身產(chǎn)生的噪聲對(duì)信號(hào)的影響,提高信號(hào)的信噪比。同時(shí),還需考慮ADC與采集設(shè)備其他部件的兼容性和協(xié)同工作能力,確保整個(gè)采集系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。放大器性能:放大器應(yīng)具備高輸入阻抗、低噪聲、高共模抑制比(CMRR)等特性。高輸入阻抗能夠減少信號(hào)在傳輸過程中的衰減,確保電極采集到的微弱腦電信號(hào)能夠有效地傳輸?shù)椒糯笃鬟M(jìn)行放大處理。低噪聲的放大器可以避免自身產(chǎn)生的噪聲混入腦電信號(hào)中,提高信號(hào)的純凈度。高共模抑制比則能有效抑制共模干擾,即同時(shí)出現(xiàn)在信號(hào)輸入端和參考端的干擾信號(hào),使放大器能夠更準(zhǔn)確地放大差分信號(hào),提高信號(hào)的質(zhì)量和可靠性。例如,在醫(yī)院的腦電監(jiān)測(cè)環(huán)境中,周圍存在各種電氣設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾,高共模抑制比的放大器能夠顯著提高腦電信號(hào)的采集質(zhì)量,減少干擾對(duì)診斷結(jié)果的影響。共模抑制比(CMRR)≥100dB,輸入阻抗≥10MΩ。數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性:采集設(shè)備與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)具備高穩(wěn)定性和低延遲。推薦采用有線傳輸方式,如USB接口,以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。在一些特殊場(chǎng)景下,如被試需要進(jìn)行較大范圍活動(dòng)時(shí),可采用無線傳輸技術(shù),但需保證無線傳輸?shù)膸捵銐?,能夠滿足實(shí)時(shí)、高速的數(shù)據(jù)傳輸需求,并且具備良好的抗干擾能力,以防止信號(hào)丟失或數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。例如,在戶外進(jìn)行腦機(jī)接口控制無人機(jī)的實(shí)驗(yàn)中,無線傳輸設(shè)備需在復(fù)雜的電磁環(huán)境下穩(wěn)定傳輸腦電數(shù)據(jù),確保無人機(jī)能夠準(zhǔn)確響應(yīng)被試的大腦指令。T/GXDSL006—2025設(shè)備校準(zhǔn)功能:采集設(shè)備應(yīng)具備定期校準(zhǔn)的功能,以保證采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性。校準(zhǔn)過程應(yīng)包括電極阻抗檢測(cè)、信號(hào)增益校準(zhǔn)、零點(diǎn)校準(zhǔn)等。電極阻抗檢測(cè)用于確保電極與頭皮之間的接觸良好,阻抗過高可能導(dǎo)致信號(hào)衰減或丟失,需及時(shí)調(diào)整電極位置或更換電極。信號(hào)增益校準(zhǔn)可保證放大器對(duì)信號(hào)的放大倍數(shù)準(zhǔn)確無誤,使采集到的信號(hào)幅度能夠真實(shí)反映大腦的電活動(dòng)強(qiáng)度。零點(diǎn)校準(zhǔn)則用于消除系統(tǒng)的直流偏移,確保采集到的信號(hào)以零電位為基準(zhǔn),提高信號(hào)的準(zhǔn)確性。校準(zhǔn)過程應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)備制造商提供的操作手冊(cè)進(jìn)行,并做好校準(zhǔn)記錄,以便追溯和查詢。六、腦電信號(hào)預(yù)處理技術(shù)規(guī)范1.去噪處理在腦電信號(hào)采集中,噪聲干擾嚴(yán)重影響信號(hào)質(zhì)量與后續(xù)分析。常見噪聲包括工頻、肌電、環(huán)境及電極接觸噪聲等。針對(duì)不同噪聲,有多種去噪方法。小波變換去噪利用小波函數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行多尺度分解,將信號(hào)分解為不同頻率子帶。腦電信號(hào)主要集中在低頻段,噪聲多分布于高頻段。通過設(shè)置合適閾值對(duì)高頻子帶系數(shù)進(jìn)行處理,去除噪聲成分,再經(jīng)逆變換重構(gòu)純凈腦電信號(hào)。如在分析α波(8-13Hz)時(shí),利用小波變換可有效去除高頻噪聲,突出α波信號(hào)特征。獨(dú)立成分分析(ICA)將腦電信號(hào)視為多個(gè)獨(dú)立源信號(hào)的線性組合,通過算法分離出相互獨(dú)立的成分。ICA能有效分離出腦電信號(hào)中的肌電、眼電等偽影成分。在研究大腦認(rèn)知活動(dòng)時(shí),ICA可去除由受試者肌肉緊張產(chǎn)生的肌電干擾,獲取更純凈的腦電信號(hào)。自適應(yīng)濾波去噪通過不斷調(diào)整濾波器參數(shù),使濾波器輸出與期望信號(hào)盡可能接近。該方法能實(shí)時(shí)跟蹤信號(hào)變化,有效去除噪聲。在采集過程中,若環(huán)境噪聲發(fā)生變化,自適應(yīng)濾波器可自動(dòng)調(diào)整參數(shù),持續(xù)降低噪聲影響。2.偽影去除T/GXDSL006—2025腦電信號(hào)中常存在多種偽影,嚴(yán)重干擾信號(hào)分析。眼電偽影由眼球運(yùn)動(dòng)和眨眼產(chǎn)生,在腦電信號(hào)中表現(xiàn)為高頻、大幅度波動(dòng)??赏ㄟ^設(shè)置閾值,檢測(cè)信號(hào)中超過閾值的波動(dòng)部分,判斷為眼電偽影并去除。如在對(duì)注意力相關(guān)腦電信號(hào)研究中,去除眼電偽影可避免其對(duì)注意力相關(guān)腦電特征的干擾。肌電偽影源于肌肉活動(dòng),頻率較高、幅度較大。可采用帶通濾波,去除腦電信號(hào)中肌電信號(hào)所在的高頻頻段,如設(shè)置高通濾波器截止頻率為30Hz,低通濾波器截止頻率為100Hz,去除30-100Hz頻段的肌電偽影。運(yùn)動(dòng)偽影由受試者身體運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致電極與頭皮相對(duì)位移產(chǎn)生,表現(xiàn)為信號(hào)基線漂移、幅度變化不規(guī)則。可通過重新調(diào)整電極位置、固定電極,減少運(yùn)動(dòng)偽影。在長期監(jiān)測(cè)中,使用更穩(wěn)固的電極固定裝置,降低運(yùn)動(dòng)偽影產(chǎn)生概率。為評(píng)估偽影去除效果,可對(duì)比去除前后信號(hào)的信噪比、功率譜密度等指標(biāo)。信噪比提高、功率譜中偽影相關(guān)頻率成分減弱,表明去除效果良好。同時(shí),可通過人工觀察信號(hào)波形,判斷偽影是否已被有效去除。3.基線校正使用均值法或中值法,校正信號(hào)基線漂移?;€校正用于消除信號(hào)中的直流漂移,使信號(hào)基線穩(wěn)定在零電位附近。常見方法有均值法,計(jì)算腦電信號(hào)在一段時(shí)間內(nèi)的均值,將該均值作為基線值,從原始信號(hào)中減去,實(shí)現(xiàn)基線校正。在分析事件相關(guān)電位(ERP)時(shí),對(duì)刺激前一段時(shí)間的腦電信號(hào)求均值,以此均值校正ERP信號(hào)基線。中值法選取腦電信號(hào)中的中值作為基線值,減去該中值完成校正。對(duì)于存在個(gè)別異常值的腦電信號(hào),中值法能避免異常值對(duì)基線的影響,比均值法更穩(wěn)健。校正效果評(píng)估可通過觀察信號(hào)波形,看基線是否平穩(wěn),是否仍存在明顯漂移。計(jì)算信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)差,標(biāo)準(zhǔn)差越小,表明信號(hào)穩(wěn)定性越好,基線校正效果更佳。在腦電信號(hào)采集前后,需進(jìn)行基線校正操作。選擇一段穩(wěn)定的、無任務(wù)誘發(fā)的腦電信號(hào)作為基線,通常時(shí)長為1-5秒。將采集的全部腦電信號(hào)減去該基線信號(hào),以消除因電極漂移、受試者生理狀態(tài)緩慢變化等因素導(dǎo)致的基線波動(dòng),使信號(hào)更準(zhǔn)確反映大腦活動(dòng)狀態(tài)。T/GXDSL006—2025七、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與傳輸規(guī)范1.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式腦電信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)化格式,以確保數(shù)據(jù)的通用性和可交換性。推薦使用歐洲數(shù)據(jù)格式(EDF,EuropeanDataFormat)或其擴(kuò)展格式EDF+。EDF格式由文件頭信息和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域兩部分組成。文件頭信息包含采集時(shí)間、患者信息、導(dǎo)聯(lián)參數(shù)等關(guān)鍵信息,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域則以采集持續(xù)時(shí)間為單位,按導(dǎo)聯(lián)順序存儲(chǔ)腦電信號(hào)的數(shù)字化數(shù)值。EDF+在EDF基礎(chǔ)上,增加了對(duì)中斷錄制、注釋、刺激和事件等信息的存儲(chǔ)支持,能夠更全面地記錄腦電信號(hào)采集過程中的各種情況。對(duì)于一些特定的應(yīng)用場(chǎng)景或研究需求,也可采用其他被廣泛認(rèn)可的格式,如美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)開發(fā)的SEEG格式等,但需在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)明確標(biāo)注所使用的格式,以及相關(guān)格式的技術(shù)說明文檔,以便后續(xù)的數(shù)據(jù)讀取和分析。文件格式:支持EDF、CSV等標(biāo)準(zhǔn)格式。2.數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩c高效,推薦采用基于TCP/IP協(xié)議棧的傳輸方式。TCP(傳輸控制協(xié)議)能夠提供可靠的、面向連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù),確保腦電信號(hào)數(shù)據(jù)在傳輸過程中不丟失、不損壞,且能夠按順序準(zhǔn)確到達(dá)接收端。在實(shí)際應(yīng)用中,可結(jié)合SSL/TLS(安全套接層/傳輸層安全)協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密傳輸,防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中被竊取或篡改。例如,在醫(yī)療場(chǎng)景中,患者的腦電信號(hào)數(shù)據(jù)屬于敏感信息,通過SSL/TLS加密傳輸,能夠有效保護(hù)患者的隱私和數(shù)據(jù)安全。對(duì)于一些對(duì)實(shí)時(shí)性要求極高的腦機(jī)接口應(yīng)用,如實(shí)時(shí)控制假肢運(yùn)動(dòng)等,可采用UDP(用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。UDP具有傳輸速度快、延遲低的特點(diǎn),雖然不保證數(shù)據(jù)的可靠性,但在特定的應(yīng)用場(chǎng)景下,通過合理的設(shè)計(jì)和優(yōu)化,如增加數(shù)據(jù)校驗(yàn)和重傳機(jī)制等,可以滿足實(shí)時(shí)性的需求。同時(shí),在無線傳輸環(huán)境中,可選用藍(lán)牙、Wi-Fi等無線通信技術(shù)。藍(lán)牙技術(shù)適用于短距離、低功耗的數(shù)據(jù)傳輸,如T/GXDSL006—2025可穿戴式腦電信號(hào)采集設(shè)備與移動(dòng)終端之間的連接;Wi-Fi技術(shù)則適用于中距離、高速率的數(shù)據(jù)傳輸,如在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中,腦電信號(hào)采集設(shè)備與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。3.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與備份要求數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備應(yīng)具備高可靠性和穩(wěn)定性,以確保腦電信號(hào)數(shù)據(jù)的長期安全保存。推薦使用企業(yè)級(jí)的硬盤陣列(RAID)、固態(tài)硬盤(SSD)等存儲(chǔ)設(shè)備。RAID技術(shù)通過將多個(gè)硬盤組合成一個(gè)邏輯單元,提供數(shù)據(jù)冗余和容錯(cuò)能力,即使部分硬盤出現(xiàn)故障,也能保證數(shù)據(jù)的完整性和可用性。例如,RAID5通過分布式奇偶校驗(yàn)的方式,在多個(gè)硬盤上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和校驗(yàn)信息,當(dāng)其中一個(gè)硬盤發(fā)生故障時(shí),可通過其他硬盤上的校驗(yàn)信息恢復(fù)出故障硬盤上的數(shù)據(jù)。SSD則具有讀寫速度快、抗震性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),能夠提高數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和讀取效率。為防止數(shù)據(jù)丟失,必須建立定期的數(shù)據(jù)備份機(jī)制。備份頻率應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)的重要性和更新頻率來確定,一般建議每天進(jìn)行一次全量備份,每周進(jìn)行一次異地備份。異地備份可以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在不同地理位置的存儲(chǔ)設(shè)備上,以防止因自然災(zāi)害、火災(zāi)等不可抗力因素導(dǎo)致本地?cái)?shù)據(jù)丟失。備份的數(shù)據(jù)應(yīng)存儲(chǔ)在與原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備不同的介質(zhì)上,如將原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在硬盤陣列中,備份數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在磁帶庫或云端存儲(chǔ)服務(wù)中。同時(shí),要定期對(duì)備份數(shù)據(jù)進(jìn)行完整性和可用性檢查,確保在需要時(shí)能夠成功恢復(fù)數(shù)據(jù)。八、設(shè)備性能與質(zhì)量要求1.設(shè)備硬件性能指標(biāo)采集設(shè)備的硬件性能直接關(guān)系到腦電信號(hào)的采集質(zhì)量,因此需對(duì)關(guān)鍵性能指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)定。采樣率應(yīng)具備高度靈活性,能夠在200Hz至10000Hz的寬廣范圍內(nèi)進(jìn)行自由調(diào)節(jié)。在進(jìn)行常規(guī)的腦電信號(hào)分析時(shí),200Hz的采樣率足以滿足需求;而當(dāng)需要對(duì)腦電信號(hào)的高頻成分進(jìn)行精細(xì)研究,如癲癇發(fā)作時(shí)T/GXDSL006—2025的高頻棘波檢測(cè),較高的采樣率如10000Hz能夠更精準(zhǔn)地捕捉信號(hào)細(xì)節(jié),為后續(xù)的分析提供更豐富的數(shù)據(jù)支持。分辨率需達(dá)到16位及以上,這能夠確保對(duì)腦電信號(hào)幅值的精確測(cè)量。16位分辨率意味著能夠?qū)⑿盘?hào)幅值范圍劃分為2^16=65536個(gè)等級(jí),從而能夠分辨出極其微弱的信號(hào)變化。對(duì)于腦電信號(hào)中一些微小的電位波動(dòng),高分辨率的采集設(shè)備能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行量化和記錄,提高信號(hào)的準(zhǔn)確性和可靠性。輸入阻抗應(yīng)不低于10MΩ,較高的輸入阻抗能夠有效減少信號(hào)在傳輸過程中的衰減和失真。當(dāng)輸入阻抗與電極的輸出阻抗相匹配時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)的高效傳輸,保證采集到的腦電信號(hào)能夠真實(shí)地反映大腦的電活動(dòng)情況。共模抑制比(CMRR)需大于100dB,這是衡量采集設(shè)備對(duì)共模信號(hào)(如環(huán)境噪聲)抑制能力的重要指標(biāo)。CMRR越高,說明設(shè)備對(duì)共模信號(hào)的抑制效果越好,采集到的腦電信號(hào)受環(huán)境噪聲的干擾越小。在實(shí)際的采集環(huán)境中,存在著各種電磁干擾,如工頻干擾、電子設(shè)備的輻射干擾等,高CMRR的采集設(shè)備能夠有效抑制這些干擾,提高腦電信號(hào)的信噪比。工作時(shí)長:支持長時(shí)間連續(xù)采集。2.設(shè)備軟件功能要求設(shè)備軟件應(yīng)具備強(qiáng)大的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示功能,能夠以直觀、清晰的方式將采集到的腦電信號(hào)實(shí)時(shí)展示在用戶界面上。信號(hào)波形應(yīng)能夠以不同的顏色、線條粗細(xì)等方式進(jìn)行區(qū)分,方便用戶同時(shí)觀察多個(gè)導(dǎo)聯(lián)的信號(hào)變化。軟件應(yīng)提供靈活的縮放、平移等操作功能,使用戶能夠根據(jù)需要對(duì)信號(hào)波形進(jìn)行局部放大或整體瀏覽,以便更細(xì)致地觀察信號(hào)特征。例如,在研究特定的腦電事件相關(guān)電位時(shí),用戶可以通過縮放功能精確測(cè)量電位變化的幅值和潛伏期。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能應(yīng)支持多種格式,如前文所述的EDF、EDF+等標(biāo)準(zhǔn)格式,同時(shí)也應(yīng)具備良好的兼容性,能夠與常見的數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行無縫對(duì)接。存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)應(yīng)包含完整的采集信息,如采集時(shí)間、采樣率、電極位置等,以便后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和處理。軟件應(yīng)具備高效的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制,能夠快速、穩(wěn)定地將大量的腦電信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到本地硬盤或其他存儲(chǔ)設(shè)備中,避免數(shù)據(jù)丟失或存儲(chǔ)中斷的情況發(fā)生。信號(hào)處理功能應(yīng)涵蓋多種常見的算法,如濾波、去噪、偽影去除等。濾波器應(yīng)具備多種類型,如低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和陷波濾波器等,用戶可以根據(jù)實(shí)際需求靈活設(shè)置濾波器的參數(shù),以去除不同頻率范圍的噪聲和干擾。去噪算法應(yīng)能夠有效地去除腦電信號(hào)中的各種噪聲成分,如工頻噪T/GXDSL006—2025聲、肌電噪聲、環(huán)境噪聲等,提高信號(hào)的純凈度。偽影去除功能應(yīng)能夠準(zhǔn)確識(shí)別并去除眼電偽影、肌電偽影、運(yùn)動(dòng)偽影等常見的偽影,確保采集到的腦電信號(hào)能夠真實(shí)地反映大腦的活動(dòng)情況。同時(shí),軟件應(yīng)具備良好的用戶交互界面,用戶可以通過簡(jiǎn)單的操作步驟完成各種信號(hào)處理任務(wù),無需具備復(fù)雜的編程知識(shí)。實(shí)時(shí)信號(hào)顯示:支持波形、頻譜、地形圖多種可視化。算法靈活性:用戶可自定義濾波器和分析流程。3.設(shè)備可靠性與穩(wěn)定性測(cè)試為確保設(shè)備在實(shí)際使用中的可靠性和穩(wěn)定性,需進(jìn)行一系列嚴(yán)格的測(cè)試。長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行測(cè)試是必不可少的環(huán)節(jié),設(shè)備應(yīng)能夠在連續(xù)工作48小時(shí)以上的情況下,保持信號(hào)采集的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。在測(cè)試過程中,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的各項(xiàng)性能指標(biāo),如采樣率的穩(wěn)定性、信號(hào)幅值的準(zhǔn)確性、噪聲水平的變化等。每隔一定時(shí)間對(duì)采集到的腦電信號(hào)進(jìn)行分析,檢查信號(hào)是否存在失真、漂移等異常情況。若發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)性能下降或故障,及時(shí)記錄并分析原因,采取相應(yīng)的改進(jìn)措施。溫度適應(yīng)性測(cè)試也是重要的測(cè)試內(nèi)容之一。設(shè)備應(yīng)在不同的溫度環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試,包括高溫環(huán)境(如40℃)和低溫環(huán)境(如-10℃)。在高溫環(huán)境下,檢查設(shè)備是否會(huì)因過熱而導(dǎo)致性能下降,如元器件的老化加速、信號(hào)噪聲增加等;在低溫環(huán)境下,測(cè)試設(shè)備是否能夠正常啟動(dòng)和運(yùn)行,信號(hào)采集是否穩(wěn)定。通過模擬不同的溫度環(huán)境,評(píng)估設(shè)備在各種實(shí)際使用場(chǎng)景中的溫度適應(yīng)性,確保設(shè)備在不同的氣候條件下都能可靠地工作。濕度適應(yīng)性:相對(duì)濕度≤90%,無冷凝。濕度適應(yīng)性測(cè)試同樣不容忽視。將設(shè)備放置在不同濕度環(huán)境中,如高濕度環(huán)境(如80%RH),測(cè)試設(shè)備是否會(huì)因濕度影響而出現(xiàn)短路、腐蝕等問題。在高濕度環(huán)境下,水分可能會(huì)侵入設(shè)備內(nèi)部,導(dǎo)致電子元器件的性能下降甚至損壞。通過濕度適應(yīng)性測(cè)試,檢查設(shè)備的防潮性能,確保設(shè)備在潮濕的環(huán)境中能夠正常運(yùn)行。震動(dòng)測(cè)試用于評(píng)估設(shè)備在運(yùn)輸或使用過程中受到震動(dòng)時(shí)的性能穩(wěn)定性。將設(shè)備放置在震動(dòng)臺(tái)上,模擬不同的震動(dòng)條件,如不同的震動(dòng)頻率和振幅。在震動(dòng)過程中,觀察設(shè)備的信號(hào)采集是否受到影響,是否出現(xiàn)信號(hào)中斷、失真等情況。通過震動(dòng)測(cè)試,確保設(shè)備在受到一定程度的震動(dòng)時(shí),仍能保持良好的性能,保證腦電信號(hào)的采集質(zhì)量。T/GXDSL006—2025通過以上一系列嚴(yán)格的測(cè)試,能夠全面評(píng)估設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性,確保設(shè)備在各種復(fù)雜的實(shí)際使用環(huán)境中都能穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行,為腦電信號(hào)的采集提供堅(jiān)實(shí)的保障。九、人員資質(zhì)與操作規(guī)范1.操作人員資質(zhì)要求操作腦電信號(hào)采集設(shè)備的人員需具備扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)與豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。應(yīng)擁有生物醫(yī)學(xué)工程、神經(jīng)科學(xué)、電子信息工程等相關(guān)專業(yè)的本科及以上學(xué)歷,系統(tǒng)學(xué)習(xí)過生理學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、信號(hào)處理、電子電路等專業(yè)課程,對(duì)大腦的生理結(jié)構(gòu)和功能、腦電信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)制和特性有深入理解。操作人員需經(jīng)過專業(yè)的腦電信號(hào)采集技術(shù)培訓(xùn),熟練掌握各類腦電信號(hào)采集設(shè)備的操作方法、參數(shù)設(shè)置、故障排除等技能。培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)涵蓋理論知識(shí)講解、實(shí)際操作演示、模擬實(shí)驗(yàn)練習(xí)以及案例分析等環(huán)節(jié),培訓(xùn)時(shí)間不少于[X]小時(shí)。培訓(xùn)結(jié)束后,需通過嚴(yán)格的考核評(píng)估,包括理論考試和實(shí)際操作考核,成績(jī)合格后方可獲得操作資質(zhì)證書。此外,操作人員應(yīng)具備良好的溝通能力和責(zé)任心,能夠與受試者進(jìn)行有效的溝通,了解其身體狀況和心理狀態(tài),確保采集過程的順利進(jìn)行。在采集過程中,能夠密切關(guān)注受試者的反應(yīng),及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理異常情況,保障受試者的安全和權(quán)益。2.操作流程規(guī)范操作前,需進(jìn)行全面且細(xì)致的準(zhǔn)備工作。仔細(xì)檢查采集設(shè)備的各個(gè)部件,包括電極、放大器、數(shù)據(jù)采集卡、傳輸線路等,確保其完好無損且連接正常。對(duì)設(shè)備進(jìn)行通電測(cè)試,檢查設(shè)備是否能夠正常啟動(dòng),各項(xiàng)功能是否正常運(yùn)行。根據(jù)采集目的和受試者的具體情況,選擇合適的電極類型和型號(hào),并按照規(guī)定的方法進(jìn)行電極的安裝和固定。安裝前,務(wù)必對(duì)受試者的頭皮進(jìn)行清潔處理,使用酒精棉球或?qū)S玫念^皮清潔劑擦拭頭皮,去除油脂、污垢和皮屑,以降低頭皮電阻,提高電極與頭皮之間的導(dǎo)電性。安裝過程中,要嚴(yán)格按照國T/GXDSL006—2025際10-20標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)確定電極位置,并使用導(dǎo)電膏或其他導(dǎo)電介質(zhì)確保電極與頭皮充分接觸,電極安裝完成后,需檢查電極的阻抗,確保其在規(guī)定的范圍內(nèi)。合理設(shè)置采集設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù),如采樣率、分辨率、放大倍數(shù)、濾波參數(shù)等。參數(shù)設(shè)置應(yīng)根據(jù)采集目的、信號(hào)特點(diǎn)以及后續(xù)的分析需求進(jìn)行調(diào)整,確保采集到的腦電信號(hào)具有較高的質(zhì)量和準(zhǔn)確性。在設(shè)置參數(shù)時(shí),需參考設(shè)備的使用說明書和相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化。采集過程中,要求受試者保持安靜、放松的狀態(tài),避免身體運(yùn)動(dòng)、情緒波動(dòng)等因素對(duì)腦電信號(hào)的干擾。可通過與受試者進(jìn)行溝通,指導(dǎo)其采取舒適的體位,并在采集過程中保持安靜不動(dòng)。為受試者創(chuàng)造一個(gè)安靜、舒適的環(huán)境,減少外界噪聲和干擾。操作人員應(yīng)密切關(guān)注采集設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和信號(hào)質(zhì)量,實(shí)時(shí)觀察信號(hào)波形,檢查是否存在噪聲干擾、信號(hào)失真等異常情況。一旦發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理,如調(diào)整電極位置、檢查設(shè)備連接、重新設(shè)置參數(shù)等。在采集過程中,需按照規(guī)定的時(shí)間間隔對(duì)信號(hào)進(jìn)行記錄和存儲(chǔ),確保數(shù)據(jù)的完整性和連續(xù)性。采集結(jié)束后,首先要關(guān)閉采集設(shè)備的電源,按照正確的順序拆卸電極和其他設(shè)備部件,并對(duì)設(shè)備進(jìn)行清潔和保養(yǎng)。對(duì)電極進(jìn)行清洗和消毒處理,以備下次使用。將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和備份,按照規(guī)定的格式和存儲(chǔ)要求將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到指定的存儲(chǔ)設(shè)備中。同時(shí),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的檢查和分析,確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量和完整性。在整個(gè)操作過程中,操作人員應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)的安全規(guī)定和操作規(guī)程,確保自身和受試者的安全。十、測(cè)試與驗(yàn)證1.測(cè)試方法與指標(biāo)對(duì)腦電信號(hào)采集系統(tǒng)的測(cè)試涵蓋多個(gè)關(guān)鍵方面,以全面評(píng)估其性能。在信號(hào)質(zhì)量測(cè)試中,通過模擬大腦產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)腦電信號(hào),輸入至采集系統(tǒng)。該標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)包含不同頻率、幅值的成分,如α波(8-13Hz)、β波(13-30Hz)、θ波(4-7Hz)、δ波(0.5-3Hz)等典型頻段,且幅值在腦電信號(hào)正常范圍(5-200μV)內(nèi)。采集系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行采集后,對(duì)比采集到的信號(hào)與原始標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),計(jì)算幅值誤差和頻率誤差。幅值誤差應(yīng)控制在極小范圍內(nèi),例如不超過±5%,以確保采集系統(tǒng)對(duì)信號(hào)T/GXDSL006—2025幅值的準(zhǔn)確測(cè)量;頻率誤差同樣需嚴(yán)格限制,一般要求不超過±0.5Hz,保證對(duì)信號(hào)頻率成分的精確捕捉。噪聲水平測(cè)試在特定的屏蔽環(huán)境中進(jìn)行,以排除外界電磁干擾。測(cè)量采集系統(tǒng)在無輸入信號(hào)時(shí)的輸出噪聲,通常用均方根(RMS)值表示。理想情況下,噪聲水平應(yīng)極低,一般要求不超過1μVRMS,以保證采集到的腦電信號(hào)不會(huì)被過多噪聲淹沒,從而提高信號(hào)的清晰度和可靠性。抗干擾能力測(cè)試模擬多種常見的干擾源,如工頻干擾(50Hz或60Hz)、高頻電子設(shè)備干擾(如手機(jī)信號(hào)頻段800-2500MHz)、低頻環(huán)境噪聲(如10-100Hz的機(jī)械振動(dòng)噪聲)等。在這些干擾源存在的情況下,采集系統(tǒng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)腦電信號(hào)進(jìn)行采集,然后分析采集到的信號(hào),計(jì)算信噪比(SNR)。較高的信噪比表明采集系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境下能夠有效抑制干擾,保證腦電信號(hào)的質(zhì)量。一般要求在強(qiáng)干擾環(huán)境下,信噪比仍能保持在10dB以上。2.驗(yàn)證流程與標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證采集技術(shù)是否符合標(biāo)準(zhǔn),需遵循嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧鞒?。在設(shè)備選型階段,需詳細(xì)評(píng)估設(shè)備的技術(shù)參數(shù),確保其滿足本標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)采樣率、分辨率、輸入阻抗、共模抑制比等關(guān)鍵性能指標(biāo)的要求。如選擇的采集設(shè)備采樣率應(yīng)能在200Hz至10000Hz范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié),分辨率不低于16位,輸入阻抗不低于10MΩ,共模抑制比大于100dB等。電極安裝與信號(hào)采集過程嚴(yán)格按照本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的操作流程進(jìn)行。在電極安裝時(shí),依據(jù)國際10-20標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)準(zhǔn)確確定電極位置,確保電極與頭皮接觸良好,阻抗在合適范圍內(nèi)。信號(hào)采集過程中,保持環(huán)境穩(wěn)定,避免外界干擾。對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析,檢查是否存在明顯的噪聲、偽影等異常情況。數(shù)據(jù)分析與結(jié)果驗(yàn)證階段,采用專業(yè)的數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)采集到的腦電信號(hào)進(jìn)行處理和分析。通過計(jì)算信號(hào)的功率譜密度、頻率成分、幅值分布等參數(shù),與已知的正常腦電信號(hào)特征進(jìn)行對(duì)比。若信號(hào)的各項(xiàng)參數(shù)在正常范圍內(nèi),且無明顯的異常波動(dòng)或干擾成分,則可初步判定采集技術(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),邀請(qǐng)專業(yè)的神經(jīng)科學(xué)專家對(duì)采集到的腦電信號(hào)進(jìn)行人工評(píng)估,結(jié)合臨床經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí),判斷信號(hào)是否真實(shí)反映大腦的電活動(dòng)情況。只有在經(jīng)過嚴(yán)格的設(shè)備選型、規(guī)范的電極安裝與信號(hào)采集、深入的數(shù)據(jù)分析與結(jié)果驗(yàn)證等一系列流程后,且各項(xiàng)指標(biāo)均符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求,才能最終確認(rèn)采集技術(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)。T/GXDSL006—2025十一、附錄1.術(shù)語解釋附錄.腦機(jī)接口(Brain-ComputerInterface,BCI在大腦與外部設(shè)備之間構(gòu)建的直接信息交互與控制通道,通過檢測(cè)和解讀大腦產(chǎn)生的電生理信號(hào),實(shí)現(xiàn)大腦對(duì)外部設(shè)備的精準(zhǔn)控制,或者外部設(shè)備向大腦反饋信息,從而拓展人類與外界的交互方式。.腦電信號(hào)(Electroencephalogram,EEG):大腦神經(jīng)元活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的微弱生物電信號(hào),這些信號(hào)通過頭皮或顱內(nèi)電極被采集,其包含了大腦在不同狀態(tài)下的豐富信息,如清醒、睡眠、思考、情緒變化等,是腦機(jī)接口系統(tǒng)中最常用的信號(hào)源之一。.電極(Electrode):用于采集腦電信號(hào)的物理裝置,其材質(zhì)、形狀、尺寸和接觸方式等都會(huì)顯著影響信號(hào)采集的質(zhì)量和效果。常見的電極類型有銀-氯化銀電極、干電極、針狀電極等,每種電極都有其獨(dú)特的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)景。.采樣率(SamplingRate):?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行采樣的次數(shù),單位為赫茲(Hz)。采樣率的高低直接決定了采集到的信號(hào)對(duì)原始腦電信號(hào)細(xì)節(jié)的還原程度,較高的采樣率能夠捕捉到更細(xì)微的信號(hào)變化,但同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生更大的數(shù)據(jù)量。.帶寬(Bandwidth):腦電信號(hào)采集設(shè)備能夠有效采集和處理的信號(hào)頻率范圍。不同頻段的腦電信號(hào)對(duì)應(yīng)著不同的大腦活動(dòng),例如δ波(0.5-3Hz)與深度睡眠相關(guān),α波(8-13Hz)常出現(xiàn)在放松且清醒的狀態(tài),合理設(shè)置帶寬對(duì)于準(zhǔn)確獲取感興趣的腦電信號(hào)至關(guān)重要。.共模抑制比(Common-ModeRejectionRatio,CMRR衡量腦電信號(hào)采集設(shè)備抑制共模信號(hào)(如環(huán)境噪聲、電源干擾等在所有輸入通道上同時(shí)

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